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シャトル分子を介したプロテアソーム活性制御機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K14913
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分47030:薬系衛生および生物化学関連
研究機関公益財団法人東京都医学総合研究所

研究代表者

土屋 光  公益財団法人東京都医学総合研究所, 生体分子先端研究分野, 主任研究員 (90760132)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードタンパク質分解 / 蛋白質分解
研究成果の概要

ユビキチン・プロテアソーム系による選択的なタンパク質分解は様々な生命現象を制御している。従来、ユビキチン化された基質タンパク質はプロテアソームに直接認識され分解されると考えられてきた。これに対し、研究代表者らはこれまでに、定量プロテオミクス解析により、プロテアソーム基質の実に約90%がシャトル分子によって捕捉されてプロテアソームへと運搬される「シャトル経路」を介することを見出した。本研究では、シャトル分子の新たな機能としてユビキチン鎖と共に相分離し、核内のタンパク質品質管理に関与することを見出した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで、プロテアソームがユビキチン化基質を直接認識し分解すると考えられてきた。このためプロテアソーム自身の活性制御機構については十分に解析が進んでいない。よってシャトル分子制御によるプロテアソーム制御機構を解明する本研究はユビキチン・プロテアソーム系の基本的な作動機構について新規の提案をする研究であり学術的に新規性の高いものである。また、ユビキチン・プロテアソーム系の機能破綻はがんや自己免疫疾患、神経変性疾患など様々な疾患を引き起こすと考えられている。よって本研究によるシャトル分子を介したプロテアソーム依存的分解制御機構の解明は、将来の治療薬開発のための分子基盤となることが期待される。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Stress- and ubiquitylation-dependent phase separation of the proteasome2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuda Sayaka、Tsuchiya Hikaru、Kaiho Ai、Guo Qiang、Ikeuchi Ken、Endo Akinori、Arai Naoko、Ohtake Fumiaki、Murata Shigeo、Inada Toshifumi、Baumeister Wolfgang、Fernandez-Busnadiego Ruben、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi
    • 雑誌名

      Nature

      巻: 578 号: 7794 ページ: 296-300

    • DOI

      10.1038/s41586-020-1982-9

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural insights into ubiquitin recognition and Ufd1 interaction of Npl42019

    • 著者名/発表者名
      Sato Yusuke、Tsuchiya Hikaru、Yamagata Atsushi、Okatsu Kei、Tanaka Keiji、Saeki Yasushi、Fukai Shuya
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 10 号: 1 ページ: 5708-5708

    • DOI

      10.1038/s41467-019-13697-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Methods to measure ubiquitin chain length and linkage.2019

    • 著者名/発表者名
      Ohtake, F., Tsuchiya, H., Tanaka, K., and Saeki, Y.
    • 雑誌名

      Methods Enzymol

      巻: 618 ページ: 105-133

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2018.12.019

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detection of ubiquitination activity and identification of ubiquitinated substrates using TR-TUBE2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, Y., Saeki, Y., Tsuchiya, H., and Tanaka, K.
    • 雑誌名

      Methods Enzymol

      巻: 618 ページ: 135-147

    • DOI

      10.1016/bs.mie.2018.12.032

    • ISBN
      9780128163597
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ストレス依存的なプロテアソーム液-液相分離2019

    • 著者名/発表者名
      土屋 光
    • 学会等名
      第4回 LLPS研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Stress and ubiquitylation-dependent phase separation of the proteasome2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuchiya, H
    • 学会等名
      EMBO Conference
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ユビキチン鎖長決定法の開発2018

    • 著者名/発表者名
      土屋 光、新井 直子、海保 愛、田中 啓二、佐伯 泰
    • 学会等名
      第91回 日本生化学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 液-液相分離が担う核内タンパク質分解機構の発見

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/topics/2020/0205.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 不要なタンパク質が分解を受ける前に解きほぐされる仕組み

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/topics/2019/1213.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] 東京都医学総合研究所HP

    • URL

      http://www.igakuken.or.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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